Simulink によるバッテリーモデリングとアルゴリズム開発
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この2日間のコースにより、Simulink®と Simscap™ を使用したBMS(バッテリーマネージメントシステム)に関するスキルを習得できます。 本コースはBMSの機能検討やモデリングをこれから始めたい方、制御アルゴリズムと電機プラントを組み合わせた制御システムの検討/評価をされたい方を対象としており、 Liバッテリーシステムを題材に、バッテリーモジュールや、その制御アルゴリズムに関するモデリング方法を学習します。 例えば、実験データを反映したバッテリーシステムのモデル化や、拡張カルマンフィルターを用いたSoC推定ロジックのモデル化、 Stateflow® を用いたBMSに必要なセルバランス調整や故障検知などの制御アルゴリズムの開発を扱います。
- セルの特性評価
- バッテリーパックのモデリング
- 熱の影響を考慮したモデリング
- バッテリー動作に対する監視制御ロジックの設計
- 充電状態の推定とセルバランシング
- 電流制限の計算と、障害診断システムの設計
- バッテリーマネージメントシステムを備えたバッテリーパックの閉ループシミュレーション
1日目
バッテリーセル
学習目標: バッテリーコンポーネントで使用される用語を定義し、セルのCC-CV充電をシミュレートする充電回路のモデリングについて学びます。
- バッテリー用語(セル容量、Cレート、開回路電圧)の定義
- Battery(table-based)ブロックを使用したバッテリー特性のモデリング
- Simscape™ を使用した充電および放電回路の構築
セルの特性評価
学習目標: セルの等価回路モデルを構築し、特定のセルの特性評価について学びます。
- Batteryブロックの等価回路モデル
- パラメータ推定の概要
- セルの特性評価
バッテリーパックのモデル化
学習目標: バッテリーセルを直列構成で接続し、バッテリーパックをモデリングします。また、熱影響を考慮したモデリングを行います。
- バッテリーモジュールの作成
- セルの劣化とセルばらつきのモデリング
- Simscape™ を使用した熱効果のモデリング
- バッテリーモジュールモデルへの熱忠実度の追加
2日目
バッテリーマネージメントシステム
学習目標: バッテリーマネージメントシステムの紹介と効率的で安全なバッテリーパック運用のための監視制御方式について学びます。
- バッテリーマネージメントシステムの概要
- 設計要件と制約
- Stateflow® を使用したセル充電用CC-CV制御方式の設計
- Stateflow® を使用した監視制御ロジックの設計
- Stateflow® を使用したパッシブセルバランシング回路網の実装
- Simulink Test™ を使用したバッテリーマネージメントシステムのテストシナリオの作成
充電状態の指定
学習目標: セルの充電状態(SoC)を推定し、パッシブセルバランシング方式を使用して電荷レベルのバランスを取る手法について学びます。
- クーロンカウントを使用した充電状態の推定
- 拡張カルマンフィルターを使用した充電状態の推定
- Simscape と Stateflow を使用したパッシブセルバランシングロジックの実装
障害監視および電力制限の計算
学習目標: 設計上の制約を満たすバッテリーパックの充電および放電電流制限の計算、またパック操作中に起きうる異常を検出する方法について学びます。
- バッテリー動作中の過電圧/過電流、短絡、不足電圧/不足電流の検知
- ホストアプリケーションにおける電流制限の算出
- バッテリーマネージメントシステムを備えたバッテリーパックの閉ループシミュレーション
レベル: 中級
必要条件:
- Simulink 基礎、Stateflow 基礎 、Simscape 基礎 コースを受講された方。もしくは同等の知識を有する方
期間: 2 日間
言語: Deutsch, English, Français, 日本語, 한국어, 中文